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全球存儲專利領域正從傳統的美國、日本、韓國三強格局,向中國、美國、日本、韓國四方制衡格局演變,中國企業首次在核心技術專利層面獲得對等談判籌碼。
文|錢麗娜
ID | BMR2004
7月29日深夜,長江存儲發布聲明,否認網傳“美國專利商標局裁定其核心3D NAND專利全部無效”及“相關概念股全線暴跌”等不實信息,并透露自2023年11月起已在美對美光發起專利侵權訴訟(涉27項專利、295項權利主張,目前審理中)。公司強調堅持自主創新、合規經營,保留追責權利。
專利實力是長江存儲的核心壁壘,也是其推進資本化進程的底氣所在。在此前的7月10日,證監會官網披露,長江存儲已完成首期輔導工作,中信證券和中信建投合計派出31人組成“輔導天團”,規模遠超一般IPO項目,與長鑫科技IPO時的34人輔導陣容基本持平,側面印證了項目的復雜度與戰略級重要性。
長江存儲成立于2016年,總部位于湖北武漢,是一家集芯片設計、生產制造、封裝測試及系統解決方案產品于一體的存儲器IDM(Integrated Device Manufacture?,垂直整合制造)企業。
如此豪華的上市輔導陣容,與存儲市場的爆發和公司在存儲領域的產業地位不無關系。Counterpoint最新發布的《NAND閃存市場追蹤報告》顯示,受人工智能基礎設施需求激增拉動,2026年一季度,全球NAND閃存市場營收達到460億美元,較2025年一季度暴漲3.5倍。三星穩居行業榜首,市占率29%;SK海力士、鎧俠分列其后。長江存儲增長勢頭迅猛,市占率從去年同期的8%提升至13%,持續縮小與閃迪、美光的差距,成為行業第三的有力角逐者。報告顯示,長江存儲是本季度市場表現最亮眼的廠商,營收同比增幅接近445%。
公開信息顯示,長江存儲股東涵蓋國家集成電路產業投資基金、地方產業平臺、金融投資機構及員工持股平臺,無單一控股股東。第一大股東湖北長晟發展有限責任公司持股26.5442%,第二大股東武漢芯飛科技投資有限公司持股25.35%,國家集成電路產業投資基金一期、二期合計持股約23%,武漢光谷產業投資有限公司持股9.26%。此外,中國銀行、建設銀行、交通銀行、農業銀行、工商銀行旗下金融資產投資公司合計持股約3%。
作為華中地區“第一芯”,在AI引發的存儲芯片短缺風潮中,即將上市的長江存儲的業績是受惠于芯片周期,還是自身具備了內生增長的動能?長江存儲在芯片專利上的突破和布局似乎能給出部分答案。
01
從零起家的華中“第一芯”
長江存儲成立時,遇到了市場、資金和人才的大好時機。
長江存儲的前身要追溯到武漢新芯。2006年,在中芯國際創始人張汝京推動下,湖北省、武漢市及東湖高新區三級政府出資成立武漢新芯,建成華中地區首條12英寸芯片生產線,總投資超百億元,是湖北省歷史上最大的單體投資項目。
武漢新芯剛成立時,由于湖北省和武漢市政府沒有電路制造管理經驗,便將其交由中芯國際管理。武漢新芯初期生產DRAM,但不久遇到全球DRAM市場的價格暴跌,使其不得不將產品線轉向NAND。
早期,武漢新芯的產品主要覆蓋消費類、工業物聯網、汽車電子等各類終端市場。2008年,武漢新芯12英寸生產線正式完工并開始投片。同年,美國飛索半導體成為客戶,武漢新芯為其代工NAND閃存,積累了芯片制造的經驗和技術。美國飛索半導體成立于2003年,由AMD和富士通兩家的閃存業務合并成立,是當時全球最大的專業從事閃存開發、生產和營銷的跨國企業,在NOR閃存的市場占有率處于世界領先地位。
然而,在2008年金融危機中,美國飛索半導體申請破產保護,雙方的合作一度暫緩,武漢新芯陷入訂單不足的窘境。投入巨資而不能實現盈利時,臺積電、美光等企業都曾試圖入股或收購武漢新芯。
2012年8月,中芯國際原COO楊士寧博士加入武漢新芯,2013年,武漢新芯開始獨立運營。楊士寧到任后,搭建完備的研發、運營、市場管理架構,培育本土專業團隊,確立自主研發發展方向。
2013年,兆易創新成為武漢新芯的重要客戶,其采購金額達到6549萬元,占采購總額比例達9.45%。
2016年7月26日,長江存儲正式成立,總投資達240億美元。公司注冊資本分兩期出資,其中一期由國家集成電路產業投資基金股份有限公司、湖北國芯產業投資基金合伙企業(有限合伙)和湖北省科技投資集團有限公司共同出資,在武漢新芯的基礎上建立長江存儲,武漢新芯成為長江存儲的全資子公司,規劃產能為10萬片/月。二期由紫光集團和國家集成電路產業投資基金股份有限公司共同出資。公司在成立之初即明確了發展方向:專注于3D NAND閃存的設計、制造與銷售,目標成為全球領先的存儲器制造商,楊士寧擔任長江存儲總經理。
2018年出版的《芯事》一書中提到,楊士寧當時分析認為,從半導體存儲器技術分類來看,DRAM和NAND閃存的總產值占全球存儲器產業的絕對主體。當時DRAM的增長需求相對緩慢,而NAND閃存的需求量將隨著云端運算、智能終端機的發展而持續增長10倍。大陸市場的內在需求龐大,占全球市場的一半以上。長江存儲成立時,遇到了市場、資金(國家“大基金”的資金和政策支持)和人才的大好時機。
不過,利好加持的另一面,是存儲芯片行業具有技術差距大、行業集中度高、周期性強、資金投入大的特性,楊士寧面對著一個非常艱巨的國產化挑戰。
早在2014年10月,長江存儲3D NAND項目正式啟動之時,楊士寧就意識到,唯有自主創新,才能彌合與全球頭部廠商明顯的技術差距。彼時,3D NAND閃存通過垂直堆疊存儲單元形成存儲串結構,突破傳統的X/Y平面微縮限制,為NAND閃存的微縮路徑拓展出更廣闊的前景,但制造工藝復雜。在國際上,三星、美光、SK海力士、鎧俠等公司通過持續的工藝創新,不斷推高堆疊層數。
2017年10月,長江存儲通過自主研發和國際合作相結合的方式,成功設計制造了中國首款32層 3D NAND閃存,三星已在同年量產64層產品,技術代差明顯。正是基于這一清醒認知,長江存儲從起步階段就以突破性自主架構為突圍方向,快速追趕國際先進水平。
2018年8月,長江存儲在全球頂級閃存峰會“Flash Memory Summit”上發布了其革新技術晶棧?Xtacking?架構,并一舉斬獲大會最高榮譽“最具創新初創閃存企業”獎項。至2025年,長江存儲正式出貨第五代3D TLC NAND閃存,總層數達到294層,擁有232個有源層,基于完全自主知識產權的Xtacking 4.0技術。
在晶棧?Xtacking?架構推出前,市場上的3D NAND主要分為傳統并列式架構和CuA(CMOS under Array)架構。長江存儲通過創新布局和縝密驗證,經過長達9年在3D IC領域的技術積累和4年的研發驗證后,終于將晶圓鍵合這一關鍵技術在3D NAND閃存上得以實現。傳統3D NAND把“存儲倉庫”和“控制電路”做在同一片晶圓上,互相干擾。晶棧?Xtacking?架構則把兩者分開做在兩片晶圓上。第一片晶圓專門蓋“存儲倉庫”,想堆多少層就堆多少層,第二片晶圓專門做“控制高速公路”,用最先進的工藝保證速度快,最后用混合鍵合技術把兩片晶圓精準粘在一起,精度要求正負0.5微米。這一技術的優勢是存儲密度更高、速度更快、研發周期更短。隨著層數的不斷增高,基于晶棧?Xtacking?所研發制造的3D NAND閃存將更具成本和創新優勢。
02
打響攻防一體專利戰
長江存儲在技術上取得領先優勢后,開始利用國際規則為自己的長遠發展布局。
知識產權(IP)是芯片企業競爭的利器,存儲芯片專利幾乎都被國際巨頭壟斷。如果中國存儲廠商在大力投入下取得相應的成就,隨之而來不可避免的就是專利戰。在長江存儲憑借獨創的晶棧?Xtacking?架構?實現了3D堆疊技術的換道超車后,有韓媒報道,三星電子跟長江存儲簽署了3D NAND混合鍵合專利許可協議,從下一代閃存芯片(V10 NAND)開始使用長江存儲的專利技術,特別是“混合鍵合”技術。而與創新技術相關的專利攻防戰也隨即開啟。
長江存儲在技術上取得領先優勢后,開始利用國際規則為自己的長遠發展布局。公開信息顯示,長江存儲圍繞晶棧?Xtacking?架構的全球專利超12800件,混合鍵合核心專利119件。對此,北京中銀律師事務所黨委書記、高級合伙人李征認為,一套成熟的存儲核心架構專利矩陣,通常遵循由內而外的4層布局邏輯。首先,最核心的是基礎架構專利,像晶棧?Xtacking?這樣“兩片晶圓分離制造再鍵合”的整體架構設計,專利數量不多但價值最高,是整個技術路線的根基,只要對手走同一條技術路線就很難繞開。其次,是工藝專利,涵蓋混合鍵合的具體工藝參數、刻蝕方法、堆疊技術等實現層面的技術,數量比架構專利多,用來保護具體的制造路徑。再次,是應用衍生專利,就是基于核心架構針對不同應用場景做的優化變種,比如針對手機消費級場景優化的、針對數據中心企業級場景優化的、針對車載高可靠性場景優化的不同版本,把核心技術的價值延伸到各個細分市場。最后,是外圍控制IP,包括控制電路、接口技術、糾錯算法等周邊配套技術,雖然不是最核心的,但數量龐大,能形成包圍圈,大幅增加對手的規避難度。
李征指出,過往中國芯片企業在專利布局上吃過不少虧。DVD時代,中國廠商的產量位居全球第一,但核心專利都掌握在國外6C聯盟手中,每臺機器要交十幾美元專利費,最后盈利抵不上專利費。華為、大疆早年出海也頻繁遭遇專利訴訟,此后才開始大規模系統性地布局專利。不少中小企業只在中國申請專利,產品賣到歐美后才發現專利有國界,一出國門就被起訴。
專利布局有兩種策略:防御型專利布局是將開發自家產品所產出的研發成果進行專利保護,目的是防止他人抄襲自家產品;而進攻型專利布局則是在競爭對手的技術路徑上布局專利,使得競爭對手的產品落入專利權范圍。防御型專利布局的好處是成本低、針對性強,主要圍繞自己的產品申請專利保護自己不被起訴,但只能被動挨打,沒法主動出擊。
長江存儲在晶棧?Xtacking?上采取的是攻防一體、全球同族同步申請的布局,從一開始就避免了大量潛在問題。攻防一體意味著專利不僅用來自保,還能主動起訴侵權者,談判桌上有硬通貨;全球同族同步申請則是同一天在中國、美國、歐洲、日本等主要市場提交申請,既避免了“先在國內公開再去國外申請喪失新穎性”的問題,也防止了自己在不同國家的申請互相成為抵觸申請。
但晶棧?Xtacking?專利同步在中國、美國、德國、英國、歐洲布局時,要面對各國審查標準差異帶來的風險,最核心的差異體現在創造性標準上。相對來說美國比較寬松,更看重“商業成功”“長期未解決的需求”這類輔助因素。歐洲最為嚴格,采用“問題—方案”法來判斷顯而易見性。顯而易見性是指對這個領域的普通工程師來說,某項技術方案是不是“動動腦子就能想出來”,如果是顯而易見,說明沒有創造性,則不能授權,因而很多在中國和美國能授權的專利到了歐洲可能被駁回。中國專利申請目前居中,逐漸和國際接軌,主要通過“三步法”來判斷:即確定最接近的現有技術;確定發明的區別特征和發明實際解決的技術問題;和判斷要求保護的發明對本領域的技術人員來說是否顯而易見。
另一個重要差異是公開充分性。歐洲的要求最高,專利說明書必須寫得足夠詳細,讓本領域技術人員照著就能復現出來。而美國相對寬松,可以保留一些技術細節。此外各國對權利要求的解釋規則也不一樣,同樣的文字在不同國家可能解讀出不同的保護范圍。
李征指出,這些差異會帶來三個布局風險:一是同一個專利家族在不同國家的命運可能不一樣,有的授權有的駁回,保護范圍碎片化;二是寫專利申請書的時候要同時兼顧三套標準,撰寫難度和成本都很高;三是對手可以在不同國家分別發起無效挑戰,專利權人要疲于應付。所以做全球專利布局一定要提前研究各國標準,在撰寫階段就做好針對性設計。
03
起訴美光
企業如果遭遇出口管制和對方主體抗辯,一定要提前做證據預埋。
2023年,長江存儲在美國起訴美光某些3D NAND產品侵犯其8項美國專利,后續又追加了20項左右的專利侵權;美光則同步向美國專利及商標局提起了大量針對長江存儲的知識產權無效挑戰。
李征說,在跨境專利訴訟中,被告通過反訴策略牽制原告訴訟節奏是常見的抗辯手段。以美光為例,在長江存儲以8項專利提起侵權訴訟后,美光隨即針對長江存儲提起專利侵權反訴,并同步向美國專利及商標局提起多項多方復審無效挑戰,形成“不侵權抗辯+反訴+專利無效”的組合抗辯策略,旨在通過多線作戰分散原告精力、干擾訴訟節奏。
從涉外知識產權律師的角度看,企業如果遭遇出口管制和對方主體抗辯,一定要提前做證據預埋。長江存儲案中,美光的抗辯邏輯很清晰:先主張長江存儲是國資背景、受中國政府控制,再加上被列入美國實體清單屬于受管制實體,最后推導出來它不是“真實利害關系人”,沒有資格在美國起訴。
李征建議,要應對這種抗辯,企業需要提前從五個方面預埋證據:第一是公司治理獨立性證據,比如公司章程、董事會決議記錄,證明企業是市場化運營的市場主體,不是政府的工具;第二是專利權屬清晰的證據;第三是實際受損的證據;第四是合規運營證據;第五是全球同族專利布局的證據,證明這是全球性的技術資產布局,不是專門針對某個國家的。目前這個案件里美國專利及商標局曾部分采納美光的抗辯,但后續法院還在審理中,最終結果還需要觀察。
在案件證據開示階段,長江存儲申請調取美光蝕刻配比等核心工藝文件,但美光以商業秘密、國家安全抗辯,法院出具保護令(Protective Order)強制披露。李征認為,跨境專利訴訟中的涉密技術證據開示,是知識產權案件中高度敏感的核心環節。在案件中,雙方圍繞核心工藝參數的披露產生了重大爭議。法院最終裁定美光須在保護令框架下向原告方披露相關技術證據。
長江存儲在美國與美光開打專利戰時,同時在歐洲統一專利法院、德國、英國起訴美光及其分銷商安富利。在李征看來,這種多國平行訴訟是現在跨境專利戰的標準打法,策略價值非常明顯。
首先是能全面封殺市場,真正形成壓力。其次是各國訴訟策略上可以互補,德國審理速度快,適合快速拿到禁令給對方施壓,美國賠償金額高、證據開示范圍廣,適合打損害賠償、挖對方內部資料;歐洲統一專利法院效率最高,一紙判決覆蓋多個歐盟成員國,但相應的風險也最大,輸了就是全軍覆沒。最后是增加談判籌碼,對方要同時在好幾個國家應訴,律師費、人力成本都是成倍增加,壓力大了自然更愿意坐下來和解。最后是判決可以互相影響。
李征認為,長江存儲連同分銷商安富利一起告,這一策略的好處一是讓整個銷售鏈條都停下來,禁令的實際效果更好;二是分銷商所在地的法院也有管轄權,等于多了可選的法院選項。各國禁令標準和損害賠償計算方式的差異,也給原告留下了很多博弈空間,可以根據不同法院的特點設計不同的訴訟重點。
04
競爭格局重構 核心技術成為三星繞不開的專利
混合鍵合技術已成為下一代產品研發的必選技術路徑,廠商的技術選擇空間大幅收窄。
三星由于晶棧?Xtacking?混合鍵合專利的不可規避性,與長江存儲達成數千萬美元級全球授權。李征認為,這是多重技術與專利因素共同作用的結果,并非單一專利的價值體現。
首先是技術路線,3D NAND堆疊層數達到一定數值后,傳統單片晶圓架構遭遇物理極限,混合鍵合技術已成為下一代產品研發的必選技術路徑,廠商的技術選擇空間大幅收窄。
其次是專利布局的系統性與密集度。長江存儲圍繞混合鍵合技術布局了100多件核心專利,覆蓋工藝方法、器件結構等多個技術維度,系統性規避數十件關聯專利的技術難度與成本極高。
再次是基礎架構專利的精準卡位,晶棧?Xtacking?“兩片晶圓分別制造再垂直鍵合”的核心架構屬于底層基礎專利,采用該技術路線即難以實現完全規避。
最后是量產驗證形成的技術成熟度優勢,晶棧?Xtacking?架構已實現多代產品量產,相關專利技術經過實際生產驗證,在穩定性與可靠性方面具備產業化優勢,區別于實驗室階段的未驗證專利。
從三星的決策維度分析,其并非完全缺乏替代選項:自主研發替代方案預計需3—5年的周期,且仍存在專利侵權風險,研發周期過長將錯失市場窗口期;獲取相關領域專利授權則存在技術適配性問題。綜合評估技術可行性、研發周期與商業成本,直接獲取長江存儲專利授權是綜合成本最優的技術路徑。
頭部存儲企業間的專利交叉許可是行業長期形成的慣例。三星、美光、SK海力士等行業巨頭各自擁有數萬件專利儲備,頻繁的專利訴訟不符合雙方商業利益,因此通常采取交叉許可方式解決爭議——相互授權專利實施權,多數情況下互不收取許可費,或根據專利價值差異支付差額許可費,形成相對穩定的專利制衡格局。但在李征看來,三星向長江存儲單向支付許可費之所以具有標志性意義,正是因為其突破了巨頭間的傳統許可模式。
李征認為,該交易的特殊性在于并非雙向交叉許可,而是純粹的單向許可付費,表明在混合鍵合這一關鍵技術領域,長江存儲的專利實力形成了相對優勢:三星持有的相關專利對長江存儲不構成實質性約束,而長江存儲的混合鍵合核心專利對三星具有不可替代性。
這一交易對全球存儲專利許可格局的標志性影響體現在多個維度,最重要的是競爭格局重構,全球存儲專利領域正從傳統的美國、日本、韓國三強格局,向中國、美國、日本、韓國四方制衡格局演變,中國企業首次在核心技術專利層面獲得對等談判籌碼。長江存儲后續與其他頭部企業開展專利交叉許可談判時,將擁有核心技術籌碼,改變此前相對被動的談判地位。此外,晶棧?Xtacking?架構存在逐步成為下一代3D NAND事實技術標準的可能性,其專利價值將進一步放大。
05
長江存儲專利戰的啟示
長期對等制衡的關鍵不是某一個點超越對手,而是形成“你中有我、我中有你”的格局。
李征指出,長江存儲的專利布局有不少可復制的成功經驗,但也有一些需要特別注意規避的法律坑。
可復制的經驗主要有:1.架構創新先行。技術開發要找差異化的架構創新點,專利價值高,也不容易被抵觸申請打掉。2.全球同步布局。3.分層構建專利矩陣。從最核心的基礎架構,到具體的工藝方法,再到各種應用衍生以及外圍控制IP,一層一層布防,形成專利網。4.攻防一體的思維,申請專利不能只想著保護自己,還要考慮這些專利能不能用來起訴競爭對手、能不能作為交叉許可的談判籌碼,要站在公司戰略層面考慮專利布局。5.專利和量產同步推進。產品研發和專利申請要同步走,量產驗證過的專利價值會高很多,訴訟的時候也更容易站住腳。
李征說:“長期對等制衡的關鍵不是某一個點超越對手,而是形成‘你中有我、我中有你’的格局——你告我侵權,我也能告你侵權,最后大家坐下來交叉許可,這才是真正的對等。目前長江存儲在混合鍵合這個點上已經實現了突破,但整體上還需要繼續積累。”
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